JPH10246623A

JPH10246623A - 管路測定装置

Info

Publication number: JPH10246623A
Application number: JP6737297A
Authority: JP
Inventors: Katsuhisa Kimura; 勝久木村; Makoto Yoshikawa; 允吉川; Tadashi Asai; 正浅井; Kazumi Iwamatsu; 数美岩松; Hiroyuki Tsuji; 博之辻; Masahiro Fukui; 政博福井
Original assignee: RYOSEI DENSETSU KK; Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: RYOSEI DENSETSU KK; Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】測定深度や地盤状態やその他外乱に影響を受
けることなく、正確に管路の経路図を作成することがで
きる管路測定装置の提供にある。【解決手段】断面形状が非円形のルーメン２を有する
可撓性のダクト３を管路に挿入する。ダクト３と一体に
曲がって管路の曲がり方向と曲がり量を測定する所定長
さの測定具４を、ダクト３に挿入する。演算手段５に
て、ルーメン２に挿入される測定具４の所定長さＬ毎に
測定具４からの測定データに基づいて所定長さと向きを
ベクトルとして演算する。演算手段５では、ベクトルを
繋ぎ合わせて、管路１の測定開始位置から測定終了位置
までの管路１の経路を演算する。この管路の経路に基づ
いて、管路の経路図を表示手段にて表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中に埋設された
管路の経路図を作成するために該管路の位置を検出する
管路測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地中に埋設された既設の管路（水道管
等）においては、どの様に配設されているか分からなく
なっている場合があり、このような場合、この既設の管
路の経路図を新たに作成する必要があった。

【０００３】そのため、従来では、音波を使用する検出
器で検出する装置や電波を使用する検出器で検出する装
置等があった。即ち、これらの装置は、地表から音波や
電波を管路が埋設されていると思われる部位に発信して
検出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如く音波や電波を使用する場合、地盤状態に影響を受け
やすく、また、埋設深さが大である場合検出できない等
の問題があった。また、先端にジャイロを装着したロッ
ドを管路内に挿入して測定する方法もあるが、この場合
精度的に問題があった。

【０００５】そこで、地盤状況や外乱に影響を受けず、
しかも、測定深度に限界も無く、正確に管路の経路図を
作成することができる管路測定装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る管路測定装置は、断面形状が非円形
のルーメンを有すると共に管路に挿入される可撓性のダ
クトと、該ダクトに挿入されて該ダクトと一体に曲がっ
て該管路の曲がり方向と曲がり量を測定する所定長さの
測定具と、該測定具の所定長さ毎に該測定具からの測定
データが入力されて該所定長さと向きをベクトルとして
算出すると共に各ベクトルをつないで上記管路の経路を
演算する演算手段と、該演算手段の演算値に基づいて上
記管路の測定開始位置から測定終了位置までの経路図を
表示する表示手段と、を備えたものである。

【０００７】この際、上記測定具が、曲がり方向と曲が
り量を測定する測定ロッドと、該測定ロッドの先端に固
定されると共に上記ダクトのルーメンと断面形状が略同
一とされて該ルーメンに挿脱自在に挿入される固定板
と、該測定ロッドの基端に該測定ロッドの軸心廻りに回
転自在に保持されると共に上記ダクトのルーメンと断面
形状が略同一とされて該ルーメンに挿脱自在に挿入され
る回転板と、該回転板に付設されて該測定ロッドに対す
る回転板の回転角度を検出する角度検出器と、を備える
のが好ましい。

【０００８】また、上記演算手段が、測定開始位置と測
定終了位置の相対的な位置関係を演算すると共にその演
算値と予め入力された測定開始位置と測定終了位置の実
際値とを比較して誤差を補正する補正機能を備えるのが
好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳説する。

【００１０】図１は本発明に係る管路測定装置の簡略図
を示し、この管路測定装置は、図８に示すように、地中
に埋設された管路（水道管等）１を検出してこの管路１
の経路図20（図７参照）を作成するものである。

【００１１】管路測定装置は、断面形状が非円形のルー
メン２（図５参照）を有すると共に管路１に挿入される
可撓性のダクト３と、該ダクト３に挿入されて該ダクト
３と一体に曲がって該管路１の曲がり方向と曲がり量を
測定する所定長さの測定具４と、該測定具４の所定長さ
Ｌ毎に該測定具４からの測定データが入力されて該測定
具４の所定長さＬと向きをベクトルＡ（図７参照）とし
て算出すると共に各ベクトルＡをつないで上記管路１の
経路を演算する演算手段５と、該演算手段５の演算値に
基づいて上記管路１の測定開始位置から測定終了位置ま
での経路図20を表示する表示手段６と、を備える。

【００１２】ところで、ルーメン２は、例えば、断面形
状が、図５の（イ）に示すように、円形の本体部８と、
該本体部８の一部に連設される小矩形部９とからなる場
合や、図５の（ロ）に示すように、円形の本体部８と、
該本体部８の一部に連設される一対の小矩形部９，９と
からなる場合や、図５の（ハ）に示すように、正方形乃
至矩形の場合や、図５の（ニ）に示すように、六角形等
の多角形の場合や、図５の（ホ）に示すように、楕円乃
至長円状の場合等の種々の形状とすることができるが、
勿論これらに限ることはなく、非円形であればよい。ま
た、ダクト３は、材質としては、例えば、ＰＥ，ＰＶ
Ｃ，エポキシ樹脂，それら複合体等を使用することがで
き、外径としては、測定する管路１に挿入可能なものと
され、長さとしては、例えば、100 ｍ位とされるが、勿
論、これらに限るものではなく、挿入する管路１等の長
さに応じて変更できる。

【００１３】測定具４は、図２と図３に示すように、曲
がり方向と曲がり量を測定する測定ロッド10と、該測定
ロッド10の先端に固定される固定板11と、該測定ロッド
10の基端に該測定ロッド10の軸心廻りに回転自在に保持
されると回転板12と、該回転板12に付設されて該測定ロ
ッド10に対する回転板12の回転角度を検出する角度検出
器13と、を備える。

【００１４】測定ロッド10は、例えば、図３と図４に示
すように、可撓性のロッド本体10ａの表面に複数個の検
出器としての歪みゲージ14…が張り付けられてなり、こ
の場合、歪みゲージ14は、複数の軸方向に沿って所定ピ
ッチに配設され、該測定ロッド10が曲げられれば、この
歪みゲージ14…によってその曲がり方向と曲がり量を測
定することができる。即ち、測定ロッド10が曲げられれ
ば、その曲がりによって各歪みゲージ14…の抵抗線がそ
の曲がりに応じて、伸縮して電気抵抗値が変化し、これ
によって、測定ロッド10の曲がり方向と曲がり量を測定
することができる。また、ロッド本体10ａは、その材質
としては、例えば、ＰＥ，ＰＶＣ，エポキシ樹脂，それ
ら複合体等を使用することができ、しかも、中実であっ
ても、中空であってもよい。

【００１５】固定板11は、その断面形状がダクト３のル
ーメン２の断面形状と略同一とされ、ルーメン２として
は、図５の（イ）のルーメン２が使用された場合、固定
板11もこの断面形状のものが使用され、該ルーメン２に
長手方向スライド自在に挿入される。即ち、固定板11
は、ダクト３のルーメン２に挿脱自在に挿入されて、測
定ロッド10に対してその軸心廻りに回転しない。なお、
この固定板11の測定ロッド10への固定手段としては、測
定ロッド10の先端面を、固定板11の端面の中心部に突き
合わせて接着する等の手段がある。

【００１６】また、回転板12は、上記固定板11と同様な
断面形状とされ、ダクト３のルーメン２に長手方向スラ
イド自在に挿入され、例えば、その中心部に貫孔７を設
けて、測定ロッド10の基端部を該貫孔７に嵌合させ、そ
の軸心廻りに該測定ロッドに対して回転自在としてい
る。なお、この場合、図示省略の抜け止め機構にて回転
板12が測定ロッド10から抜け出さないようにする必要が
あり、抜け止め機構としては、例えば、測定ロッド10の
基端部に設けられる周方向凹溝と、回転板12の内周面に
設けられて該凹溝に周方向にスライド可能として嵌合す
る凸部と、等から構成することができる。そして、この
回転板12の基端面（外面）に角度検出器13が固着されて
いる。ここで、角度検出器13とは、例えば、エンコーダ
やポテンションメータ等が使用され、測定ロッド10に対
する回転板12の回転角度を算出する。

【００１７】しかして、この測定具４の先端、つまり固
定板11には、図１に示すように、リードワイヤ15が接続
され、このリードワイヤ15が巻取り機16にて巻き取ら
れ、これによって該測定具４がダクト３に順次挿入され
ていく。また、この巻取り機16とダクト３との間には、
計尺器17が配設され、これによってリードワイヤ15の巻
取り量（即ち、ダクト３の挿入量）が測られる。

【００１８】また、計尺器17には、発信器18が接続さ
れ、該計尺器17からダクト挿入量がこの発信器18に入力
され、これに基づいて、測定具４の所定長さＬ毎に図６
に示すようにパルス信号が発生する。そして、このパル
ス信号が上記演算手段５に入力され、さらに、この演算
手段５では、測定具４にて測定された測定ロッド10の曲
がり方向と曲がり量が入力される。

【００１９】ところで、演算手段５では、上記パルス信
号毎に、測定ロッド10の曲がり方向と曲がり量に基づい
て、測定具４の所定長さ（単位長さ）と向きをベクトル
Ａ（図７参照）として演算する。従って、上記パルス信
号毎に求められるベクトルＡ…を順次繋ぎ合わせること
によって、図７に示す経路（つまり、ベクトルＡが連結
したもの）を求めることができる。即ち、この経路がこ
の装置によって求めた管路１の測定開始位置から測定終
了位置までの経路である。

【００２０】しかして、管路１によっては、挿入される
ダクト３が捩じられる場合があり、このような場合、こ
の測定具４の固定板11がダクト３のルーメン２に嵌合さ
れていることにより、固定板11乃至これに接続された測
定ロッド10が、該ダクト３の捩じれに応じて回転する。
従って、該測定ロッド10にて測定された曲がり方向が実
際ではどの方向であるか分からないことになる。しかし
ながら、この際、回転板12は該測定ロッド10に対して回
転自在であるので、捩じれに応じた分、該測定ロッド10
に対して回転する。そして、この回転板12の回転角度が
角度検出器13にて検出され、この回転角度が上記演算手
段５に入力され、この演算手段５では、この回転角度を
考慮して測定ロッド10にて測定された曲がり方向を限定
することができる。つまり、挿入されるダクト３の捩じ
れに影響されることなく、管路１の水平・垂直方向の正
確な経路を算出することができる。

【００２１】また、演算手段５には、上述の如く、表示
手段６が連結され、この表示手段６では、該演算手段５
にて演算された経路に基づいて管路１の測定開始位置か
ら測定終了位置までの経路図20を描く。なお、表示手段
６としては、例えば、描画プロッター等が使用される。

【００２２】次に上述の如く構成された管路測定装置を
使用した管路１の経路図20の作成方法を説明する。ま
ず、ダクト３を、（経路図20を作成する）管路１に挿入
する。即ち、作業者が図８に示すようなマンホール21に
入って、このマンホール21に連通連結されている管路１
にダクト３を挿入する。この場合、測定具４の先端にリ
ードワイヤ15を連結し、この管路１に連通連結されてい
る他のマンホール側に配設される巻取り機16にこのリー
ドワイヤ15を巻き取らせることによって挿入する。そし
て、測定具４の回転板12をダクト３に挿入した状態（つ
まり、回転板12をダクト３の基端開口部に嵌合させた状
態）を測定開始位置として、回転板の絶対角度を測定及
び入力し、この位置での測定ロッド10の曲がり方向及び
曲がり量を測定して、演算手段５にて測定具４の所定長
さと向きをベクトルＡとして求める。

【００２３】さらに測定具４がダクト３に挿入されてい
けば、測定具４の所定長さＬ毎に、発信器18からパルス
信号が発生し、このパルス信号毎に、測定具４の所定長
さと向きをベクトルＡとして求めることになる。なお、
ベクトルＡの角度θは図９に示すごとく１サイクル前の
測定によって明らかになっている曲げ曲線の延長線を基
準線として決定する。また、ベクトルＡを求める際に、
演算手段５には、角度検出器13にて検出された回転板12
の回転角度が入力され、これに基づいて、ベクトルＡの
向きを正確に求めていくことができる。

【００２４】そして、そのベクトルＡの算出を測定終了
位置まで行ない、測定開始位置から測定終了位置までの
各ベクトルＡ…を順次繋ぎ合わせ、この管路１の経路を
求める。ここで、測定終了位置とは、測定具４の固定板
11がダクト３の先端開口部に付設されたストッパー19
（図１参照）に当接した状態における該測定具４の測定
位置である。

【００２５】従って、演算手段５にて演算されたベクト
ルＡ…で示された経路に基づいて表示手段６にこの管路
１の経路図20を描くことができる。

【００２６】ところで、より高精度に管路１の経路図20
を描くために、演算手段５が誤差修正機能を有するもの
であってもよい。即ち、測定開始位置と測定終了位置
は、既知であるので、これらの実際値を予め演算手段５
に入力しておき、この実際値と、測定具４で測定した測
定値（測定した測定開始位置と測定終了位置の相対的な
位置関係）とを比較して、誤差を求め、この誤差を修正
することによって描く管路１の経路図20を高精度とする
ことができる。

【００２７】なお、ダクト３の長さや測定具４の所定長
さＬの増減は自由であるが、測定具４の長さとしては、
200mm〜400mm 位に設定するのが好ましい。即ち、 200
mm以下であれば、求めるベクトルＡの長さが小さすぎ
て、経路図20の作成のためのデータが無駄に多くなりす
ぎ、逆に、 400mmを越えれば、求めるベクトルＡの長さ
が大となりすぎて、経路図20を精度良く形成することが
できないからである。また、測定具４の曲がり方向及び
曲がり量の検出器としては、この実施の形態では、歪み
ゲージ14を使用したが、これに代えて、圧電素子等を使
用することができる。

【００２８】歪みゲージ14を使用する場合、図４におい
ては、周方向の90°ピッチで配設される軸方向に沿って
所定ピッチで配置しているが、この軸方向の配設ピッチ
としては、例えば、40mm〜60mm位に設定され、歪みゲー
ジ14が配置される軸方向としても、周方向の90°ピッチ
以外のピッチ、例えば、30°，45°，60°等の種々のピ
ッチとすることができる。そして、測定ロッド10が曲げ
られた際、その曲がり部は、外側は伸び内側は縮み、そ
の軸心に関して反対側が相反する方向に伸縮するので、
軸心に関して反対側のどちらかの歪みゲージ14を省略す
ることも可能である。また、ダクト３内に測定具４を挿
入する場合、図例では、リードワイヤ15を使用して引き
込んでいたが、リードワイヤ15を使用することなく、押
し込んでもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００３０】請求項１によれば、管路１にダクト３
を挿入し、このダクト３に測定具４を挿入するものであ
るので、地表から測定する従来のものに比べて、測定深
度や地盤状態やその他外乱に影響を受けることなく、管
路１の正確な経路図20を作成することができる。また、
上述の如く、ダクト３を挿入した上で測定するので、周
りに電気が流れているような管路１を測定する場合に
も、安全である。

【００３１】請求項２によれば、請求項１記載の管
路測定装置と同様の効果を有すると共に、ダクト３が捩
じれて管路１に挿入された場合でも、その捩じれを考慮
して正確な経路図20を作成することができる。

【００３２】請求項３によれば、請求項１記載の管
路測定装置と同様の効果を有すると共に、誤差の極めて
少ない経路図20を作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管路測定装置の簡略全体図であ
る。

【図２】測定具の簡略斜視図である。

【図３】測定具の拡大図である。

【図４】測定具の要部簡略断面図である。

【図５】ダクトの断面図である。

【図６】パルス波形図である。

【図７】経路図の簡略図である。

【図８】管路の簡略図である。

【図９】ベクトルの角度を決定する方法を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１管路２ルーメン３ダクト４測定具５演算手段６表示手段 10 測定ロッド 11 固定板 12 回転板 13 角度検出器 20 経路図ＡベクトルＬ長さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浅井正兵庫県尼崎市東向島西之町８番地三菱電線工業株式会社内 (72)発明者岩松数美大阪市西淀川区千舟３丁目１番７号菱星電設株式会社内 (72)発明者辻博之大阪市西淀川区千舟３丁目１番７号菱星電設株式会社内 (72)発明者福井政博大阪市西淀川区千舟３丁目１番７号菱星電設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面形状が非円形のルーメンを有すると
共に管路に挿入される可撓性のダクトと、該ダクトに挿
入されて該ダクトと一体に曲がって該管路の曲がり方向
と曲がり量を測定する所定長さの測定具と、該測定具の
所定長さ毎に該測定具からの測定データが入力されて該
所定長さと向きをベクトルとして算出すると共に各ベク
トルをつないで上記管路の経路を演算する演算手段と、
該演算手段の演算値に基づいて上記管路の測定開始位置
から測定終了位置までの経路図を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする管路測定装置。
【請求項２】上記測定具が、曲がり方向と曲がり量を
測定する測定ロッドと、該測定ロッドの先端に固定され
ると共に上記ダクトのルーメンと断面形状が略同一とさ
れて該ルーメンに挿脱自在に挿入される固定板と、該測
定ロッドの基端に該測定ロッドの軸心廻りに回転自在に
保持されると共に上記ダクトのルーメンと断面形状が略
同一とされて該ルーメンに挿脱自在に挿入される回転板
と、該回転板に付設されて該測定ロッドに対する回転板
の回転角度を検出する角度検出器と、を備えた請求項１
記載の管路測定装置。
【請求項３】上記演算手段が、測定開始位置と測定終
了位置の相対的な位置関係を演算すると共にその演算値
と予め入力された測定開始位置と測定終了位置の実際値
とを比較して誤差を補正する補正機能を備えた請求項１
記載の管路測定装置。